-
Wippkran Die Erfindung betrifft einen Wippkran, dessen Ausleger durch
Lenker ,getragen und geführt wird.
-
1)as Neue der Erfindung besteht darin, daß der Ausleger von einem
Lenker von oben her und von einem anderen Lenker von unten her getragen und geführt
wird. Durch diese Ausgestaltung ergeben sich neue Konstruktionsmöglichkeiten insbesondere
bei Wippkränen mit waagerecht geführtem Schwerpunktsweg des Auslegers und waagerechtem
Lastweg der am Ausleger hängenden Last. Diese Betriebsbedingungen werden erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Anlenkpunkte der beiden Lenker am Ausleger einen Abstand
voneinander haben, der der Länge eines der beiden Lenker entspricht. Vorzugsweise
entspricht der Abstand der beiden Anlenkpunkte der Lenker am Ausleger der Länge
des von oben her den .busleger tragenden Lenkers. Hierbei greift zweckmäßig der
obere Lenker am oberen Anlenkpunkt des Auslegers und der untere Lenker am unteren
Anlenkpunkt des Auslegers an.
-
Eine einfache Ausführungsform bei der Durchführung des Erfindungsgedankens
ergibt sich, wenn der obere Anlenkpunkt des oberen Lenkers am Ausleger auf der bei
der Konstruierung des Auslegers zu berücksichtigenden Schwerpunktslängsachse des
Auslegers liegt und den Ausleger in ein vorderes frei tragendes Oberteil und in
ein hinteres frei tragendes Unterteil .unterteilt.
-
Der Anlenkpunkt des oberen Lenkers am Krangerüst und der Anlenkpunkt
des unteren Lenkers am Krangerüst liegen zweckmäßig vertikal übereinander, und wenn
dann die Länge des hinteren frei tragenden Unterteils des Auslegers gleich ist der
Länge des von oben angreifenden Lenkers, bewegt sich das hintere freie Ende des
Unterteils des Auslegers auf dieser Vertikalen durch die
beiden
Anlenkpunkte am Krangerüst bei der Wippbewegung des Auslegers auf und ab.
-
In Verfolg des Erfindungsgedankens ist es möglich, den von oben her
den Ausleger tragenden und führenden Lenker durch einen anderen tiefer am Krangerüst
angreifenden Lenker zu ersetzen. Diese Möglichkeit ist besonders wichtig und fortschrittlich,
weil die Bäuhöhe des Krangerüstes hierdurch vermindert wird und praktisch das obere
Ende des Krangerüstes unterhalb des oberen Bereiches des Auslegers bleiben kann.
-
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt.
-
Abb. i bis 4 geben Liniendiagramme wieder, welche schematisch die
Entwicklungsstufen für die Gliederwerksanordnung des Wippkrans darstellen; Abb.
5 ist eine Seitenansicht eines Wippkrans, dessen Einzelheiten ebenfalls schematisch
wiedergegeben sind; Abb. 6 ist eine Ansicht entsprechend der Fig. 5, zeigt jedoch
eine andere Ausführungsform; Abb. 7 gibt in gleicher Ansicht eine weitere Ausführungsform
wieder.
-
Gemäß Abb. i ist ein Ausleger AB drehbar am nicht gezeigten
Krangerüst montiert und an ihm im Punkt C das ,obere Ende eines nach unten gehenden
Armes D starr befestigt, dessen Länge gleich dem hinteren freien Ende über den,
Punkt C hinäusragenden Unterteils B des Auslegers ist und dessen unteres Ende gelenkig
bei E mit dem vorderen Ende eines im wesentlichen parallel mit dem Unterteil B angeordneten
Lenkers F verbunden ist. Wenn das hintere Ende des Lenkers F senkrecht unter dem
freien Ende des Unterteils B gelenkig bei G mit dem oberen Ende eines Radialstabes
H verbunden ist, der nach vorn unten zu einem festen Drehzapfen 1 am Krangerüst
senkrecht unter dem Gelenkpunkt C des Auslegers geht und die gleiche Länge hat wie
der am Ausleger befestigte Arm D, so wird jede irgendeinem Teil des Systems mitgeteilte
Winkelbewegung (s. die strichpunktierten Linien) von den übrigen Teilen des Systems
mit Ausnahme des Lenkers F, der sich im wesentlichen in seiner Längsrichtung bewegt,
genau nachgemacht. Außerdem wird die Verkürzung der Entfernung zwischen den hinteren
Enden des Radialstabes H und des freien Endes des Auslegerunterteils B in einem
bestimmten Verhältnis zur Erhöhung des oberen freien Endes des Auslegeroberteils
A stehen. Ferner werden die genannten hinteren Enden immer in einer senkrechten
Ebene liegen.
-
Geht man hiervon zu Abb. z über, so entfernt man den Radialstab H
vom Lenker F und befestigt den Gelenkzapfen G am unteren Ende des Lenkers F am Krangerüst.
Dann wird der Radialstab H wieder im jetzt nicht am Krangerüst befestigten und frei
beweglichen Gelenkpunkt C des Auslegers AB mit dem Ausleger gelenkig verbunden,
und sein oberes Ende wird in einem festen Punkt I am Krangerüst senkrecht über dem
unteren freien Ende des Lenkers F und des unteren freien Endes des Auslegerunterteils
B gelenkig aufgehängt. Eine Winkelbewegung des Radialstabes H, der jetzt als von
oben her tragender und führender Lenker dient, um Punkt I bewirkt, daß das obere
Ende des Armes D sich nach hinten bewegt, während vorher eine ähnliche Bewegung
seines unteren Endes nach vorn herbeigeführt worden wäre. Die Verkürzung der Entfernung
zwischen den hinteren Enden des Lenkers F und des freien Endes des Auslegerunterteils
B steht jedoch immer noch in einem bestimmten Verhältnis zur Erhöhung des oberen
Endes des Auslegeroberteils A, wobei der Zahlenwert dieses Verhältnisses abhängig
ist vom Verhältnis zwischen den Längen des Auslegeroberteils A und des Auslegerunterteils
B.
-
Wenn der Lenker F und der Lenker H der letzten Anordnung über ihre
zugehörigen Anlenkpunkte E und C hinaus verlängert werden (Abb. 3), treffen sie
in einem Punkt K zusammen, der senkrecht unter einem Punkt L des Auslegeroberteils
A liegt, wobei letzterer Punkt horizontal gegenüber dem Anlenkpunkt J des
Lenkers H am Krangerüst und der Schnittpunkt K auch horizontal gegenüber dem unteren
freien Ende des Auslegerunterteils B liegt. Dies trifft für jede Stellung des Auslegers
zu (s. die durch strichpunktierte Linien in Abb.3 gezeigte andere Lage der Teile),
woraus folgt, daß der Punkt L des Auslegeroberteils A sich horizontal
bewegt.
-
Somit ist, wenn der Schwerpunkt des Auslegers AB in den Punkt
L des Auslegeroberteils A
gelegt wird, der Ausleger für jede Lage dieses
Punktes in seiner Horizontalbewegung im Gleichgewicht. Ferner sind die Seilzugkräfte
ebenfalls im Gleichgewicht, wenn die am vorderen und hinteren Ende des Auslegers,
wie durch die Pfeile M und N
in Abb. 3 angedeutet, angreifenden Hubseilzüge
so angeordnet sind, daß sie in bezug auf den vorgenannten Punkt gleiches Moment
haben. Sollte der Schwerpunkt L in der Mitte der Länge des Auslegers AB liegen,
so würde ein Längenteil des Hubseils am hinteren Ende ein Längenteil des gleichen
Seils am vorderen Ende im Gleichgewicht 'halten. In ähnlicher Weise, wenn die Länge
des Auslegeroberteils vor dem Schwerpunkt I_ dreimal der Länge des übrigen Teils
ist, so sind drei Längen Seil am hinteren Ende erforderlich, um eine Länge am vorderen
Ende im Gleichgewicht zu halten. Dies kann durch geeignetes Einziehen der Seile
erreicht werden. Es versteht sich, daß das Verhältnis zwischen der Länge des Auslegers
vor dem Schwerpunkt und der Länge des übrigen Teils des Auslegers gleich ist dem
Verhältnis zwischen der Zahl der Seillängen am hinteren Auslegerteil und der Zahl
der Seillängen am vorderen Ende. Die Beispiele sind lediglich zur Veranschaulichunggegeben.
-
Das Krangerüst eines Wippkrans, bei dem der Ausleger durch einen Lenker
von oben und durch einen Lenker von unten bewegt und geführt wird, braucht aber
eine besondere Bauhöhe für das Krangerüst und würde zur Voraussetzung 'haben, daß
die Spitze des Krangerüstes oberhalb des oberen Bereiches des Auslegers liegt, wodurch
auch bei der
Auslegerausgestaltung besondere Rücksichten zu nehmen
wären. In dieser Beziehung wird die Erfindung in Verfolg des Erfindungsgedankens
weiter entwickelt, um dem Konstrukteur bessere Möglichkeiten zu geben bzw.,las Krangerüst
niedriger und den Ausleger einfacher auszugestalten. Dies läßt sich dadurch erreichen,
daß der Lenker H durch einen gleichwertigen, weiter unten angeordneten Lenker ersetzt
wird, wobei die Länge und Anordnung dieses gleichwertigen Lenkers O (Abb. 3) die
folgenden sind: Sein oberes Ende ist am Krangerüst gelenkig im Punkt P gelagert,
der auf einer das untere Ende E des am Ausleger AB starr befestigten Armes
D finit dem für das obere Ende des Lenkers H theoretisch richtigen Lagepunkt
I
verbindenden Linie EJ liegt, während das untere Ende des Lenkers im Punkte
Q auf dem genannten Arm D gegen dessen oberes Ende zu gelenkig gelagert und der
Lenker so gerichtet ist, daß seine Verlängerung über den Anlenkpunkt Q hinaus durch
Punkt h gehen würde, in dem sich die Verlängerungen des zu ersetzenden oberen Lenkers
H und des beizubehaltenden Lenkers F schneiden (s. gestrichelte Linie QK). Wenn
auch beide Lenker H und O in Abb. 3 gezeigt sind, so versteht es sich doch, daß
der Lenker H entfernt wird, wenn der Lenker O eingebaut wird. Durch diese Änderung
kann das Krangerüst kürzer sein und geht nicht ganz durch den Ausleger hindurch,
der dann an der Oberseite verstrebt werden kann, um seine Steifigkeit zu erhöhen.
Es versteht sich, daß die Linie AB, die allein den Ausleger darstellt, in
der praktischen Ausführung eine beträchtliche Breite hat.
-
Die Verwendung des kürzeren gleichwertigen Lenkers O bedingt eine
geringe Abweichung von der theoretisch genau horizontalen Bewegung des Schwerpunktes
L des Auslegers AB. Da aber der Lenker F im praktischen Betrieb nicht
immer in der gleichen Winkelstellung bleibt, weil er nicht unendlich lang ist, ergibt
sich durch den Lenker F eine zweite Abweichung von der theoretischen Genauigkeit,
deren Wirkung entgegengesetzt der Wirkung der ersten Abweichung ist, so daß sich
die zwei fast gänzlich aufheben.
-
Abb.4 veranschaulicht die Anwendung der in Abb.3 entwickelten Konstruktion
in einem Ausleger AB, dessen SchwerpunktL in der Mitte seiner Längenausdehnung
liegt und der in drei verschiedenen, durch ausgezogene, gestrichelte und strichpunktierte
Linien dargestellten Stellungen gezeigt ist. Wenn der Ausleger AB von der
ausgezogenen in die gestrichelte Stellung wippt, beschreibt sein oberes Ende R einen
Bogen und wird um die senkrechte Entfernung le erhöht, der Auslegerschwerpunkt L
bewegt sich horizontal, und das untere Auslegerende S bewegt sich um die gleiche
Entfernung h nach unten in senkrechter Richtung. Wenn der Ausleger von der ausgezogenen
in die j strichpunktierte Stellung wippt, steigt sein oberes Ende R senkrecht um
eine Entfernung hl, und sein unteres Ende S setlkt sich senkrecht um die gleiche
Entfernung.
-
Da der Schwerpunkt L in der Mitte der Länge des Auslegers
AB liegt, wird eine Länge M des Hubseils am oberen Ende durch eine
Länge N des gleichen Seils am unteren Ende im Gleichgewicht gehalten. Seilrollen
(in Abb. ¢ nicht gezeigt) sind bei R und S vorgesehen, um das Hubseil, das am Ende
des Teils M einen Lastha'kenT hat und dessen Teil N über eine nicht gezeigte, im
wesentlichen senkrecht unter dem Auslegerende S, vorzugsweise bei C (wie in Abb.4
angenommen), angeordnete Rolle geleitet wird, aufzunehmen und es über U zu einer
auf dem nicht gezeigten Krangerüst montierten Seiltrommel zu führen.
-
Man sieht, daß während der Wippbewegung des Auslegers von der ausgezogen
zu der gestrichelt gezeichneten Stellung eine Länge h des Hubseilteils N unter der
Zugkraft der Last nach oben über die Rolle S laufen kann. Daraus folgt, daß der
Lasthaken T während der ganzen Bewegung des Auslegers trotz der Erhöhung
h der bei R angebrachten Rolle in gleicher Höhe bleibt. In ähnlicher
Weise bleibt der Lasthaken während der Wippbewegung zur strichpunktierten Stellung
in der gleichen Höhe, weil eine Länge hl des Seilteils N durch die Senkung der Rolle
bei S abgerollt wird, um die Erhöhung hl der Rolle bei R auszugleichen. Die Seiltrommel
h braucht deshalb während der Wippbewegung des Auslegers nicht in Tätigkeit zu treten,
um den Lasthaken immer in der gleichen Höhe zu halten. Ungeachtet dessen kann die
Seiltrommel, wenn gewünscht, während der Wippbewegung betrieben werden, ohne den
automatischen Ausgleich der Lasthakenstellung zu stören, obwohl der Lasthaken je
nach Drehrichtung der Trommel steigen oder fallen würde.
-
Die im wesentlichen 'konstante Horizontalgeschwindigkeit des Lasthakens
T, die während der Wippbewegung erforderlich sein mag, wird einfach durch Anordnung
von Wippvorrichtungen, wie z. B. einer Schraube und Schraubenmutter (in Abb.4 nicht
gezeigt), erreicht, die den Ausleger AB verrückt, so daß sein Schwerpunkt
L sich mit konstanter Geschwindigkeit 'horizontal bewegt. Um das Krangerüst nicht
zu hoch werden zu lassen, ist es am besten, die Wippvorrichtung nicht am Punkte
L des Auslegers angreifen zu lassen, sondern sie in einer niedrigeren Höhe anzubringen,
die der Anordnung der Betätigungsschraube an einem auf der Verbindungslinie zwischen
Auslegerschwerpunkt L und dem unteren Ende E des damit verbundenen Armes D liegenden
Punkt entspricht. Die Schraube sollte so nahe am Schwerpunkt L angebracht werden,
wie praktische Erwägungen es gestatten, damit die Abweichung von der gewünschten
konstanten Geschwindigkeit sehr gering ist. Andere Arten von Wippvorrichtungen können
jedoch angewandt werden, wenn es dann auch vielleicht nicht möglich ist, eine im
wesentlichen 'konstante Horizontalgeschwindigkeit des Lasthakens zu erhalten.
-
Es versteht sich, daß die Lenker O und F und der Arm D, die oben erwähnt
sind, normalerweise doppelt vorgesehen werden, so daß ein Satz an jeder Seite des
Krangerüstes angeordnet ist. Das
Hubwerk, Drehwerk usw. sind in
die Erfindung nicht eingeschlossen, aber der Auslegerwippkran mit beim Wippen unveränderter
Lasthöhe, der hier beschrieben ist, kann auch als fahrbarer Kran und, wenn gewünscht,
auch mit Drehwerk gebaut werden.
-
Eine praktische Ausführung einer Kränkonstruktion gemäß Abb. 4 ist
in der Darstellung der Abb. 5 wiedergegeben. Das Krangerüst W ist auf einer drehbaren
Plattform K angeordnet, die in geeigneter Weise zwecks Drehens des Krans angetrieben
sein kann und selbst wieder auf Schienen montiert sein kann, um den Kran fahrbar
zu machen. Die den Teilen der Abb.4 entsprechenden Teile des Krans sind mit gleichen
Bezugsbuchstaben bezeichnet. Zusätzlich dazu sind abgebildet: eine weitere Rolle
S1, die wegen der Form des Auslegers AB nötig ist, um das Hubseil zu führen,
und eine Wippvorrichtung, die aus einer Schraube Y besteht, .die beim Punkt Y1 mit
dem Lenker O gelenkig verbunden ist und in eine motorbetriebene Schraubenmutter
Z eingreift, die bei Z1 am Krangerüst W schwenkbar gelagert ist.
-
Dieser Kran arbeitet genau, wie es bei der Erläuterung von Abb. 4
beschrieben ist.
-
Abb. 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung, wobei,
.soweit möglich, wieder die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet sind.
-
Der Kran gemäß Abb. 6 ist so ausgestaltet, daß die Entfernung seines
Schwerpunktes L von der Rolle S gleich ist dem vierten Teil der Länge des Auslegers
AB, wobei Gegen- oder Ballastgewicht angeordnet werden muß. Aus diesem Grunde
sind für eine Länge M des Hubseils am oberen Ende R des Auslegers drei Längen des
gleichen Seils am unteren Ende S des Auslegers erforderlich, was, wie bei
NI gezeigt ist, durch geeignete Umleitung des Seils erreicht wird, bevor
es bei U zur Trommel V weitergeht.
-
Ferner ist in diesem Beispiel das Wippwerk dadurch etwas anders angeordnet,
daß die Schraube Y am Krangerüst Y2 schwenkbar befestigt ist und die motorbetriebene
Schraubenmutter Z am Ausleger AB
an einem auf der Verbindungslinie zwischen
dem Schwerpunkt L und dem Drehpunkt E des oberen Endes des Lenkers F liegenden Punkte
schwenkbar montiert ist.
-
Der Betrieb dieses Krans ist im wesentlichen so, wie bereits oben
beschrieben worden ist, außer daß die Rolle R beim Wippen dreimal so weit senkrecht
steigt, wie sich die Rolle S senkt. Dies wird durch die für den Ausleger gewählten
Größenverhältnisse verursacht, wobei noch der für den Lasthaken notwendige Ausgleich
vorgesehen wird, da drei Seillängen N1 vorhanden sind, von denen jede ein Drittel
der insgesamt erforderlichen Seillänge freigibt.
-
Abb. 7 zeigt ebenfalls einen Kran, bei dem die Entfernung des Schwerpunktes
L von der Rolle S gleich ist dem vierten Teil der .gesamten Länge des Auslegers
AB. In diesem Falle ist jedoch ein weiterer Lasthaken T' Vorgesehen, der
an einer Rolle T2 befestigt ist, die wieder von zwei Längen MI und M2 eines von
dem den Lasthaken T tragenden Seil getrennten Hubseils getragen wird. Die Seillänge
Ml ist an ihrem oberen Ende am Ausleger befestigt und geht um die Rolle T2 'herum
in die Seillänge M2 über, die über eine halbwegs zwischen dem Schwerpunkt L und
der Rolle R gelegene Rolle R1 läuft. Das zum Lasthaken T ,gehörige Hubseil läuft
von der Rolle R über die Rollen S1 und S und erstreckt sich dann als drei Seillängen
N1 zwischen der Rolle S und der bei G angeordneten Rolle, bevor es bei U zur Seiltrommel
V weiterläuft. Andererseits läuft das zum Lasthaken T1 gehörige Hubseil von der
Rolle RI zu einer nicht gezeigten Rolle, die neben der Rolle S angeordnet ist, und
erstreckt sich dann als drei Seillängen zwischen der vorerwähnten Rolle und einer
anderen ebenfalls nicht gezeigten, neben der Rolle bei G angeordneten Rolle, bevor
es bei U1 zu einer zweiten Seiltrommel V' weiterläuft.
-
Bei diesem Kran hält die Huhseillänge M des Hakens T die drei Seillängen
\"1 wie im Kran der Abb.6 im Gleichgewicht. Da ferner nur eine Länge M2 der Hubseillängen
Ml und M2 des Hakens T1 gewunden ist, halten die drei Längen ,dieses Seils am unteren
Ende des Auslegers die zwei Längen Ml und L12, deren Entfernung vom Schwerpunkt
L eineinhalbmal so groß ist wie die Entfernung der Rolle S vom Schwerpunkt, im Gleichgewicht.
-
Es versteht sich, daß durch diese Methode der Führung der Hubseile
für beide Lasthaken T und T" der notwendige Ausgleich während des Wippens des Auslegers
vorgesehen wird.
-
Es können viele andere Anordnungen getroffen werden, um besonderen
Verhältnissen zu genügen; aber die gebrachten Beispiele werden für genügend gehalten,
um die Erfindung anschaulich zu erläutern.